Analys av inneklimat, totalkostnad och energianvändning för alternativa kylsystemlösningar: Modellering och simulering av fyra kylsystemlösningar för sju lokaliseringar i Sverige och Norge med fokus på inomhusklimat och kostnadsberäkningar
2020 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 15 credits / 22,5 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
I takt med kraftigare lagstagning gällande energianvändningen för småhus ställs högre krav på isolering och lufttäthet vilket syftar till att minska energiförluster under uppvärmningssäsong. I dessa välisolerade och täta hus finns det under sommartid en risk för överhettning. De höga inomhustemperaturerna bidrar negativt till den termiska komforten och hälsan för de inneboende. För att under sommartid hålla nere inomhustemperaturen krävs någon form av kylsystemlösning.
Studien modelleras i simulink där tre olika småhus från Anebyhusgruppen simuleras vid olika geografiska positioner i Sverige och Norge under perioden maj till september. För att backa upp antagandet om att kylbehov har ökat på senare tid, så har ett typexempel på ett hus som kan antas vara byggt på 1990-talet simulerats.
Kylsystemlösningar utvärderas i hur effektivt de kan hålla en god termisk komfort, samt dess ekonomiska- och miljömässiga påverkan. Kylsystemlösningar som studien undersökt har valts ut i samråd med Flexit AB. Kyllösningar som studien undersöker är luft/luftvärmepump, luft/vattenvärmepump, markförlagd ventilation och nattventilation, solskydden som studien undersöker är persienn och markis. Kyllösningarna och solskydden utreds enskilt och i kombination med varandra.
Utredningen visar att luft/luftvärmepumpen i kombination med solskydden persienn eller markis är de mest effektiva kylsystemlösningarna för att hålla en god termisk komfort. Jämförs kylsystemlösningarna i kostnadseffektivitet är nattventilation och markförlagd ventilation de bästa lösningarna och jämförs kylsystemlösningarna i energieffektivitet är solskydden persienn och markis de bästa lösningarna.
Utredning visar att kylsystemlösningarnas energi som krävs för att producera komfortkyla har låg inverkan på det totala energikravet för småhuset.
Studien visar att solinstrålning är den största posten för uppvärmning av småhus. Detta leder indirekt till att fönsterarean, i vilka väderstreck fönstren är placerade och användningen av solskydd är avgörande för dess överhettningsrisk. Att komplettera ett småhus med åtgärder som hindrar solinstrålning från att ta sig in i småhuset är ofta kostnads- och energieffektiva och kan förbättra den termiska komforten. Därför skulle en fortsatt forskning inom ämnet solskydd vara av stor vikt.
Abstract [en]
In step with stricter legislation regarding the energy use of houses, high demands are placed on insulation and air sealed houses which aims to reduce the losses of heat during the winter. However, in these well insulated and air sealed houses, there is a risk of overheating during the summer. The high indoor temperatures contribute negatively to thermal comfort and negative health effects for the people living in the houses. In order to keep the indoor temperature at a good level during the summer time some form of cooling system solution is required.
The study is modelled in simulink where three different houses from the anebyhusgruppen are simulated at different geographical positions in Sweden and Norway during the period May to September. To back up the assumption that cooling demand has increased recently, a type example of house that can be assumed to be built in 1990s has also been simulated. Cooling system solutions are evaluated in how efficiently they can maintain good thermal comfort, as well as its economic- and environmental impact. Cooling system solutions that the study investigated have been selected in consultation with Flexit AB. Cooling systems that the study investigates are air-to-air heat pump, air-to-water heat pump, grounded ventilation and night ventilation. The sun shades that the study is investigating are blinds and awnings. The cooling solutions and the sun shades are investigated individually and in combination with each other.
The investigation shows that the air-to-air heat pump in combination with the sun shades blinds or awnings are the most effective in maintaining a good thermal comfort.
If the cooling system solutions are compared in cost efficiency, night ventilation and ground ventilation are the best solutions.
When the cooling systems are compared in energy efficiency, the sun shades blinds and awnings are the best solutions.
An investigation shows that the cooling system solutions energy to produce comfort cooling have a low impact on the total energy requirement for the house.
The study shows that solar radiation is the largest item for the heating of houses, which indirectly means that the window area of the houses, in which point of the compass the windows are placed and its use of sun shades is crucial for its risk of overheating. Complementing a house with measures that prevent solar radiation from entering the house are often cost- and energy-efficient and can improve the thermal comfort. Therefore, continued research in the field of sun shades would be of great importance.
Place, publisher, year, edition, pages
2020. , p. 66
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-78734OAI: oai:DiVA.org:kau-78734DiVA, id: diva2:1446831
Educational program
Bachelor of Science in Enviromental and Energy Engineering, 180 hp
Supervisors
Examiners
2020-06-262020-06-242020-06-26Bibliographically approved